Wälzlager
Drahtwälzlager für kleine Einbauräume – leicht, kompakt & belastbar
Franke Drahtwälzlager vereinen geringes Gewicht, kompakte Bauweise, hohe Steifigkeit und definierten Drehwiderstand – ideal für gleichförmige Bewegungen in Automatisierung und Robotik.
Der entscheidende Unterschied zwischen einem gewöhnlichen Kugellager und einem Franke Drahtwälzlager liegt in den Laufringen. Beim Drahtwälzlager rollen die Wälzkörper nicht auf massiven Gehäuseringen, sondern auf gehärteten Drähten. Die Flexibilität dieses Prinzips erlaubt es, freier und einfacher zu konstruieren, um bessere Produkte zu entwickeln. Durch ihre patentierte Technologie bieten Franke Drahtwälzlager maximale Konstruktionsfreiheit, ohne dabei Kompromisse bei der Belastbarkeit einzugehen.
Franke Lagerelemente vom Typ LER eignen sich für mittlere Drehgeschwindigkeiten und Genauigkeiten. Sie überzeugen durch leichten Lauf, hohe Dynamik und kompakten Einbauraum. Durch die geraden Anlageflächen ergibt sich eine einfache Integration in die umschließende Konstruktion sowie eine hohe Steifigkeit. Der günstige Preis macht das Lagerelement vom Typ LER zu einer wirtschaftlichen Lösung. LER werden in der Regel spielfrei eingebaut. Je nach Anforderung kann die Vorspannung individuell eingestellt werden.
Die neue Baureihe LER1.5 wurde gezielt für den Einsatz in ultrakompakten Anwendungen wie beispielsweise MRK-Robotern oder medizinischen Geräten entwickelt. Dem Trend zur Miniaturisierung im Handlings- und Automatisierungsbereich wird das neue LER 1.5 mit seinem Einbauraum von gerade einmal 5x6 mm ebenfalls gerecht. Kleine Drehtische, Greifer oder Manipulatoren lassen sich damit exakt und hoch belastbar bewegen.
Einsatzbeispiel: LER 1.5 in sensitiven Robotern
Eine neue Robotergeneration ist auf dem Vormarsch: leicht, leise, extrem beweglich und hochsensibel im Umgang mit ihrer Umgebung. Sie dringt in Alltag und Industrie vor und wird dort zum Partner des Menschen. Neben Haushalten und Fertigungshallen erobern diese smarten Roboter zunehmend auch Gesundheitswesen, Logistik und Unterhaltung.
Der Markt für kompakte, intelligente Roboter wächst stark – angetrieben durch Fortschritte in Sensorik, KI und Antriebstechnik. Für kollaborative Roboter (Cobots) wird bis 2030 ein zweistelliges Wachstum erwartet. In Asien, Europa und Nordamerika steigen besonders die Branchen Automobil, Elektronik und Medizin in die Technologie ein.
Ein Schlüssel zum Erfolg: innovative Technologien wie Drahtwälzlager, die präzise, zuverlässige und energieeffiziente Bewegungen ermöglichen. Ihre kompakte Bauform und hohe Leistungsfähigkeit erfüllen zentrale Anforderungen der modernen Robotik – von Chirurgie bis Lagerhaltung.
Mechanische Eigenschaften wie schlanke Bauweise, geringes Gewicht und hohe Beweglichkeit sind essenziell für flexible Einsatzmöglichkeiten. Daher benötigen Robotergelenke Lager, die wenig wiegen, wenig Platz beanspruchen, gleichzeitig aber steif genug sind, um Momente sicher aufzunehmen.
Zusätzlich gefragt: ein definierter Drehwiderstand zur exakten Antriebsauslegung. Franke Drahtwälzlager mit Rechteckprofil erfüllen all diese Anforderungen. Sie bestehen aus gehärteten Laufringen mit profilierter Laufbahn und werden direkt in die Konstruktion integriert. Das spart Platz und bietet Freiraum im Design. Durch ihr geringes Gewicht ermöglichen sie zudem den Einsatz alternativer Werkstoffe wie Aluminium, Kunststoff oder Karbon.
Durch die Anordnung der Laufdrähte kann die Lagerung an die vorherrschenden Belastungsverhältnisse angepasst werden. Weitere Anpassungen können über den Grad der Schmiegung, d.h. der Größe der Kontaktfläche zwischen Wälzkörpern und Laufbahn vorgenommen werden. Die große Anzahl der Gelenke insbesondere bei Robotern neuester Bauart bringen auch wirtschaftliche Aspekte für die Wahl der geeigneten Lagerung ins Spiel. Hier spielen Parameter wie Montagefreundlichkeit, Montagezeit und natürlich der Preis eine Rolle. Auch in diesen Punkten wissen Franke Drahtwälzlager zu überzeugen. Die Montage ist einfach und und die Preise speziell für Lagerelemente oder Dünnringlager in Serienbedarf sind äußerst attraktiv.
Direktantrieb mit Torque-Motoren
In ihrer höchsten Ausbaustufe sind Franke Drahtwälzlager komplett mit Antrieb erhältlich. In das Gehäuse integrierte Torque-Motoren wirken direkt vor Ort - ohne weitere Antriebs- oder Übertragungskomponenten und höchst effizient. Drahtwälzlager mit integriertem Antrieb kommen bereits seit Jahrzehnten in Computertomographen zum Einsatz. Dort beschleunigen sie Röntgeneinheiten von einer Masse bis zu einer Tonne zuverlässig und gleichförmig auf bis zu 400 U/min und ermöglichen dadurch hochauflösende Aufnahmen des menschlichen Körpers.
Direktantriebe lassen sich mit allen Typen von Drahtwälzlagern kombinieren. Aus einem LER1.5 mit adaptiertem Direktantrieb könnten auf diese Weise äußerst kompakte Robotergelenke entstehen, die nur noch angesteuert und mit direkt in Franke Drehverbindungen integriert. Der Kunde erhält ein einbaufertiges System. Damit ist es exakt zu positionieren und definierte Taktschritte auszuführen.
Hohe Leistung und definierte Bewegungen
Der Torquemotor hat ein hohes Drehmoment bei einer definierten Drehzahlspanne. Dabei ist der Abstand zwischen Stator und Rotor (Luftspalt) ausschlaggebend für die Größe des Drehmoments. Die vorgespannte Franke-Drehverbindung garantiert einen gleichbleibenden Luftspalt. Zur Bestimmung der Motorposition kann ein Messsystem verwendet werden.
Die große Mittenfreiheit der Drahtwälzlager mit Direktantrieb lässt sich nutzen, um Material einzusparen oder weiterführende Technik wie Messysteme oder Steuereinheiten dort unterzubringen.
Alle auf dem Markt verfügbaren Messsysteme können in die Drehverbindung integriert werden. Standardmäßig werden sehr robuste induktive Messsysteme eingesetzt. Sie sind als inkrementelle oder absolute Systeme in verschiedenen Genauigkeitsklassen erhältlich.
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